運行中的變頻器,停機后再上電,如同接不通電源似的,毫無反應。用戶換貨,我們檢測變頻器接線端子P1、P(+)兩點間的阻值值變?yōu)闊o窮大,充電內阻R在不知覺中早已開路了。此種故障并不稀少。充電內阻提供變頻器上電期間對直流回路儲能電容(緩)充電任務,在儲能電容上構建起一定幅值的電流后,充電接觸器或充電熔斷器閉合,變頻器能夠步入待機工作狀態(tài)。充電內阻“執(zhí)行任務”的時間雖短,但要承受一定的電壓沖擊,若選用功率余量不足或質量欠佳的器件,則充電內阻在上電期間有可能隨時“犧牲”掉。從1.5kW到90kW的變頻器,充電內阻的電阻從51Ω到幾Ω,功率從幾瓦到幾百瓦,多采用柱體線繞功率內阻和圓形水泥內阻,講求一點和功率大些的變頻器,則采用鋁封裝功率內阻。中、大功率變頻器的充電內阻受損不多,越是小功率的變頻器,充電內阻受損的故障率越高。直流回路中串有直流檢波器的變頻器,如發(fā)那科變頻器、東元變頻器等,因檢波器對上電充電電壓的譴責作用,充電內阻常常電阻較小,南通元變頻器,充電內阻兩只并聯(lián),僅為2Ω240W。
還有一種情況,也易造成充電阻值的毀壞。當充電熔斷器(小功率變頻器)和充電接觸器(中功率變頻器)觸點接觸不良或控制電路不良時,充電內阻可能會承受起動或運行電壓,而過熱燒斷。因此遇有充電內阻受損時,須同時檢測充電熔斷器和接觸器的觸點狀況及控制情況。不僅單相整流電路采用可控硅元件而省掉充電內阻和充電接觸器這一環(huán)節(jié)外,大部份變頻器都有充電內阻和充電接觸器這一環(huán)節(jié)。因此在變頻器上電時要注意聆聽一種聲音:中、大功率變頻器其實是用充電接觸器,上電期間,會看到很響的“哐”一聲,是接觸器閉合了,沒有動靜就不對了;小功率變頻器采用充電熔斷器,變頻器上電期間,應能看到“啪噠”一響聲,沒有動靜,要檢測熔斷器器件本身和熔斷器的控制電路了。
用戶換貨,我們高興了一下,很小的故障和很低的維修成本,可以嫌一筆了。別的配件,從天貓網上或從電子公司郵購,質量都挺好。但功率內阻本地市場上就多的是,搞到配件,就將變頻器修出去了。不到十天,用戶又將變頻器提溜回去,又是不通電了,檢測,又是充電內阻開路。又換上,用不到十天,又提溜回去了,這回用戶有點兒腦了。這種器件冒充偽劣太多,郵購的也不太放心。小事情成了發(fā)愁的事兒。
很多變頻器修理部都有此等經歷。從拆機品里選用的充電阻值,倒能用得住。購得的新器件,哪怕是擴容跨檔使用,10W的當3W的用,還是用不長。一點小事情,倒差點砸了修理部的牌子。
就想了一個“招”,見下列[故障實例]。
[故障實例1]:
特銳德INVT-P91.5kW變頻器主電路的充電內阻R44,系由兩只51Ω5W內阻串聯(lián)而成。總功率為10W,總電阻為100Ω。手頭有每盒千只的0.25W1.2kΩ的內阻,不到一毛錢一只。用20只并聯(lián)為5W60Ω內阻,兩只串聯(lián),取代原充電內阻。裝機反復上電試驗,兩嘟嘍內阻僅有輕微的溫升,完全沒有問題。裝機運行已有數(shù)年了,未因充電內阻問題返修過。
[故障實例2]:
阿爾法-18.5kW變頻器,充電內阻焚毀。原內阻為20Ω80W內阻一只。用40只0.Ω的內阻并聯(lián)為4.5Ω10W的內阻,用六組串聯(lián)組成27Ω60W充電內阻。共耗損了240只小阻值,制做和釬焊一個半小時。用熱縮管縮成炸糕狀的一個“整內阻”,絕緣和加固兩個問題一齊解決,將變頻器修了出去。也未出現(xiàn)返修情況。
[故障實例3]:
偉創(chuàng)AC607.5kW變頻器,現(xiàn)場啟動運行中,頻度上升到7Hz左右,跳欠電流故障代碼而停機。故障復位后再行起動,馬達才動一下,面板不顯示了,機器像沒通電一樣,模變頻器機殼,覺得很熱。
拆機檢測,充電內阻已燒毀。單獨給充電熔斷器上電,測量觸點閉合狀態(tài),有接觸不良現(xiàn)象,拆開熔斷器檢測,觸點因跳火有灼熱現(xiàn)象,換新熔斷器和充電內阻后,故障排除。
[故障實例4]:
一臺康沃變頻器“疑難故障”的維修過程:
一臺換貨的5.5kW康沃變頻器,顧客說:有輸出,而且不能帶負載運行,馬達轉不動,運行頻度上不去。
檢查主電路,檢波與逆變電路,都正常。
上電,空載測單相輸出電流正常。接上一臺1.1kW的空載馬達,啟動變頻器運行,頻度在一、二赫茲附近升不起來,馬達有停頓現(xiàn)象,并發(fā)出喀楞聲。也不報出過載或OC故障。停機,再啟動,還是這么。
將逆變模塊的530V直流供電斷掉,另送入直流24V低壓電源,檢測驅動電路。查驅動電路和驅動供電電路的電容等器件,都正常。測逆變輸出上三臂驅動電路輸出的正、負脈沖電壓,均達到一定的幅值,驅動IGBT模塊應當沒哪些問題;又檢測電壓互感器訊號輸出回路,也正常。在運行中電阻并聯(lián)之后的總電阻,并無故障訊號報出。
覺得無處下手了,找不到故障的誘因。問題出在驅動、模塊、電流測量還是其它電路?整個晚上無法查出故障所在。一時之間,真有些“漠漠輕愁”上心間了。哪些緣由呢?
1、CPU檢查啟動期間電壓異常,采取降速處理?
2、驅動異常或模塊不良,是驅動電路作出的限流動作?
低頻運行下,試短接U、V、W輸出回路的分流內阻,以使CPU退出降速限流動作,無效;
將參數(shù)恢復出廠值(懷疑此運行方法可能是人為設置),無效。
啟動變頻器,細致觀察:怠速上升到3Hz后,升高為0Hz,又重復此過程。馬達停頓,運行。
將加速時間大大加長后,平穩(wěn)上升為5Hz后,又降為0Hz,可看出驅動等電路皆無異常。此運轉現(xiàn)象應是按照CPU發(fā)出的訊號來產生的,似乎是CPU依照電壓訊號,作出的限流動作。
在起動過程中自行降速通常始于以下兩方面的緣由:
1、在起動過程中,CPU檢查到大幅上升的異常電壓值,進行即時降速處理,當電壓恢復到正常值以內時,再升速運行;
2、在起動過程中,CPU監(jiān)測到主回路直流電流異常的跌落,進行即時降速處理,當主回路電流恢復到正常值以內時,再升速運行;
驅動與電壓測量電路無問題后,應從電流方面著手檢修了。
由電流引起的異常也分為兩個方面:
1、由直流回路電流測量電路異常導致(比較基準電流形成甩尾、采樣內阻變值等)。此訊號使CPU誤以為電流過高,進而采取增加輸出頻度來保持電流平穩(wěn)的舉措;
2、主直流回路的異常導致電流過高(儲能電容失容、充電短接接觸器未銜鐵等),為測量電路所探測,使CPU在起動過程中采取降頻動作。
重新裝機上電,帶馬達試驗。上電時,未看到充電接觸器的銜鐵聲(雖然是能看到充電接觸器的銜鐵聲,但不能忽視對其觸點閉合狀態(tài)的檢測。如觸點因灼熱、氧化或污垢導致接觸不良,同樣造成此故障的出現(xiàn))。檢測,接觸器線圈為交流380V,取自R、S電源進線端子。線圈引線端子松動導致接觸不良,接觸器無法銜鐵。起動時的較大電壓在充電內阻上產生較大的壓降。主回路直流電流的大幅跌落為電流測量電路所探測,使得CPU發(fā)出了降頻指令。
檢修走了好多彎路的緣由,一是自己不夠悉心,未注意聆聽上電時有無接觸器的銜鐵聲。二是該臺機器在電流跌落時,只是進行了降速處理,并未報出欠電流故障。而其它型號在此種情況下,常常已報出欠電流故障了。也是由于空載的緣由,在降速處理時,電流很快下降,頻度又繼續(xù)上升。之后電流又再次回升,變頻器降速處理,電流又能再次下降,這么反復,導致變頻器升速,降為零速,停頓后又升速,再降為零速。并且不停機,也不報出故障訊號。
想來有些好笑,這么簡單的一個故障,竟在其正常電路上大查故障所在。又因其不報故障代碼,使得檢測步驟有些沮喪無措。
變頻器是軟、硬件電路的有機結合,上述故障現(xiàn)象即是軟件程序的手動控制下產生的。假如只按照表面現(xiàn)象和往年經驗產生的思維定勢,不作深入剖析和細致的觀察,真會把此簡單故障當成疑難故障來修了。
上述幾例充電內阻燒毀的故障修理,變頻器已正常運行多年了,未因充電內阻故障返修過。用多只小阻值代用原充電內阻,實際應用療效還是不錯的。代用原則是:
一、總電阻要等于或稍小于原內阻值,實際應用中,等于或小于原電阻兩倍以內都沒有問題,不過上電充電時間稍長一些,但充電內阻相對幀率小一些,安全一些。但內阻值過大就有益處了。按照充電熔斷器、充電接觸器控制方法的不同,充電內阻電阻過大,有以下三種惡果:1、會使充電熔斷器、充電接觸器的觸點閉合電壓加強,減短其使用壽命;2、會使充電時間過長,反倒加強了充電內阻的幀率,易過熱燒毀;3、充電過程中變頻器可能會跳欠電流故障,而施行保護停機動作。
二、功率值應等于原內阻功率值,如故障實例2,組裝的充電內阻的功率值其實稍大于原內阻,但常年應用都沒有問題。實際上組裝內阻的功率富裕量雖然要小于尾單只內阻。
對充電內阻的處理,因買不到質量較好的原配件,在修理上采用了一些變通方式。有時侯手頭的配件不是這么湊手,而用戶要求的時間又急,在不影響維修質量的前提下,采用一些應急和變通手段應當是可以的啊。
變頻器的充電內阻的損毀,除自身質量欠佳和功率選裝不當外,與充電熔斷器(接觸器)的狀態(tài)優(yōu)劣,更有直接關系。對充電熔斷器(接觸器)的控制方法見下列:
1、充電熔斷器(接觸器)的電源取得方法:充電熔斷器的電源通常是取自開關電源電路次級定子輸出的直流24V電源;充電接觸器的線圈電流通常為,一般由一只380V/220V的隔離變壓器取得供電。如圖2.1東元37kW變頻器主電路中的電源變壓器TC1既提供了充電接觸器線圈的220V供電,也同時提供散熱軸流風機的供電電源,但接觸器線圈的得電是由中間熔斷器KA1來控制的;少數(shù)型號接觸器線圈的供電,是直接取自R、S、T單相電源進線端子的380V交流電流。
2、充電熔斷器(接觸器)的控制方法:a、變頻器上電后,隨著直流回路儲能電容上充電電流的構建,開關電源開始起振工作,次級定子檢波混頻后,輸出直流24V控制供電,充電熔斷器直接由24V電流驅動而閉合。或由該熔斷器直接驅動充電接觸器。這些控制方法最為直接,沒有中間控制環(huán)節(jié),控制動作最快,開關電源起振后,充電熔斷器(接觸器)也相應完成閉合動作;b、變頻器上電,開關電源起振工作后,CPU得鉗工作電阻并聯(lián)之后的總電阻,開始工作自檢完成后,探測直流回路的電流值,達一定幅度后,輸出充電熔斷器(接觸器)的閉合指令,經控制電路控制充電熔斷器(接觸器)得電閉合。c、多數(shù)中功率變頻器還有對充電接觸器觸狀態(tài)的測量電路,如圖2-1東元37kW變頻器主電路中,由11CN接線端子的3、4將充電控制熔斷器的觸點訊號返回CPU,供CPU判定充電接觸器的觸點閉合狀態(tài)。若CPU發(fā)送充電接觸器閉合訊號后,測量其觸點并未閉合,便判定為充電接觸器的控制電路故障,報出直流回路欠電流、欠電流、輸入電源缺相等故障,拒絕運行操作。通常變頻器是由充電接觸器的常開輔助觸點,來返回閉合訊號的。對上電即報欠電流等故障的機器,要檢測充電接觸器輔助觸點有無接觸不良。